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12/09/2013 #1


Duda con frecuencímetro (con 16F84) y prescaler (U664) hasta 1,3 GHz
Hola foreros!
Tengo una duda en el montaje de un frecuencímetro (de Phil Rice con 16F84A)
https://sites.google.com/site/vk3bhr/home/fm2 y el prescaler que él indica, el U664BS según el esquema de Miroslav Sinko https://sites.google.com/site/vk3bhr/home/fm2/prescale con el fin de obtener un frecuencímetro que llegue hasta los 1,3 MHz.

Es un proyecto que dejé "congelado" hace un tiempo y que ahora retomo.

He efectuado el montaje de ambos y he logrado mediciones de lo más erróneas y variadas para un cristal oscilador de 100 MHz. He introducido cambios hasta dar con uno que me satisface, pero no entiendo la razón.
He eliminado R3, D1 y D2 del circuito del prescaler y, para el cristal oscilador de 100,00 MHz obtengo una lectura de 99,93xxxx MHz, que considero razonablemente precisa.

¿Alguien podría decirme a que puede ser debido?

Gracias

P.D.: He querido adjuntar fotos pero me pide id y pw una y otra vez (??)

12/09/2013 #2
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Los diodos que eliminaste son la protección del IC pre-scaler, al eliminarlos dejaste sin protección el IC


Edit
Los diodos deben ser del tipo Schottky, ¿ Que es lo que colocaste ?
12/09/2013 #3

Avatar de miguelus

trifoncar dijo: Ver Mensaje
Hola foreros!
Tengo una duda en el montaje de un frecuencímetro (de Phil Rice con 16F84A)
https://sites.google.com/site/vk3bhr/home/fm2 y el prescaler que él indica, el U664BS según el esquema de Miroslav Sinko https://sites.google.com/site/vk3bhr/home/fm2/prescale con el fin de obtener un frecuencímetro que llegue hasta los 1,3 MHz.

Es un proyecto que dejé "congelado" hace un tiempo y que ahora retomo.

He efectuado el montaje de ambos y he logrado mediciones de lo más erróneas y variadas para un cristal oscilador de 100 MHz. He introducido cambios hasta dar con uno que me satisface, pero no entiendo la razón.
He eliminado R3, D1 y D2 del circuito del prescaler y, para el cristal oscilador de 100,00 MHz obtengo una lectura de 99,93xxxx MHz, que considero razonablemente precisa.

¿Alguien podría decirme a que puede ser debido?

Gracias

P.D.: He querido adjuntar fotos pero me pide id y pw una y otra vez (??)
Buenos días.

Vallamos por partes Primero.

El Frecuencímetro sin Prescaler ¿Te funciona bien?

D1, D2 tienen como misión proteger al Divisor ante señales de mucho nivel, no los quites.

R1, R2, R3 es un Atenuador de entrada el nivel de atenuación es de ~ -3dB

Te aconsejo que dejes el Atenuador y los dos Diodos.

Este tipo de divisores tienen la fea costumbre de ponerse a oscilar si no hay ninguna señal en su entrada, esto no supone mayor problema ya que cuando hay señal suficiente, el Divisor funcionará sin problemas.

Te encuenta que la impedancia de entrada al circuito del Prescaler es de 50Ω, si lo conectas directamente a un circuito Oscilador, es muy probable que este deje de oscilar o lo haga de una manera errática, lo correcto es medir por medio de una pequeña capacidad ~ 1pF - 10pf , todo dependerá de la frecuencia y de los niveles que quieras medir.

En ocasiones es aconsejable acoplarse al circito a medir por medio de una pequeña sonda realizada con un cable coaxial terminado en un pequeña Bobina de una espira, esa espira se acerca al circuito a medir.

Si deseas alguna aclaración solo tienes que preguntar.

Sal U2
12/09/2013 #4


Hola a todos, !saludos cordeales!, yo personalmiente prefiro un oscilador a cristal entre 4 a 10 Mhz , donde els oscilan en modo fudamental y osciladores con frequenzia arriba 25Mhz operan en modo overton o sea modo harmonico y la estabilidad y precisiõn ja no es mas tan buena. Otro punto mui inportante que no puede sener orbidado es la qualidad de la base de tienpo enpleada en el frequencimetro , caso sea pobre tenemos medidas mediocres.Lo mas recomendado es una base de tienpo en torno de 10Mhz armado en una camara Termica (horno termico ) para manter la frequencia lo mas estable que possible .Para una buena calibraciõn podemos hacer uso de un padrõn enbasado en un GPS que garantiza una precisiõn mui buena a un costo razonable.
!Fuerte abrazo!
Att.
Daniel lopes
12/09/2013 #5


Fogonazo comentó:
Los diodos deben ser del tipo Schottky, ¿ Que es lo que colocaste ?
He colocado dos 1n4148

miguelus comentó:
El Frecuencímetro sin Prescaler ¿Te funciona bien?
desde 4 a 18,43 MHz funciona correctamente (mínimas desviaciones).
Incluso con 48 y 100 MHz, pero supongo que obtengo los armónicos, es decir, para 48 obtengo 16, y para 100 obtengo cerca de 20 MHz.

miguelus comentó:
Ten en cuenta que la impedancia de entrada al circuito del Prescaler es de 50Ω, si lo conectas directamente a un circuito Oscilador, es muy probable que este deje de oscilar o lo haga de una manera errática, lo correcto es medir por medio de una pequeña capacidad ~ 1pF - 10pf , todo dependerá de la frecuencia y de los niveles que quieras medir.
En el esquema hay un condensador de 1 nF a la entrada de la patilla 2. ¿No es suficiente?

Gracias por los comentarios.
12/09/2013 #6

Avatar de miguelus

Buenas tardes.

Los Diodos 1N4148 no sirven para este propósito, ten en cuenta que pretendes realizar medidas hasta 1,3Ghz.

Busca Diodos tipo schottky p.e. BAT42, BAT48... son muy varatos y en Madrid los tienen en todos los lados (menos en Carrefour y en algún otro sitio)

El Condensador de 1nF que hay en la entrada, para frecuencias altas es prácticamente un corto... XC = 1/ωC lo que significa que a 100Mhz tiene 1,6Ω y a 1Ghz tiene 0,16Ω.

La razón medir por medio de un condensador de muy bajo valor es influir lo mínimo posible en el circuito en el que vamos a hacer la medida.

El Condensador de 1nF tiene como misión bloquear la componente DC que pudiéra haber en el circuito que estamos midiendo, así evitamos averiar la entrada del Prescaler.

Un parámetro a tener en cuenta de este Prescaler es que su rango mínimo de funcionamiento es de ~30Mhz.

Hace tiempo compré varios U664B y algunos llegarón a dividir hasta con 26Mhz.

Hay que tener en cuenta que este Divisor, U664B divide por 64, si introduces 1,3Ghz en su salida habrá 20,3125 Mhz por lo que el Frecuencímetro tendrá que ser capaz de medirla ya que, según dice su autor, puede llegar hasta 60Mhz.

Sal U2
12/09/2013 #7
Moderador general

Avatar de Fogonazo

trifoncar dijo: Ver Mensaje
. . . .He colocado dos 1n4148
Como para 1.3GHz
. . . En el esquema hay un condensador de 1 nF a la entrada de la patilla 2. ¿No es suficiente?
Yo creo que esta perfecto.
Miguelus te habla de otro capacitor en serie con la señal que limite la carga sobre el oscilador que armaste.

No leí las características del IC Prescaler, pero esa configuración de protección recorta la señal a uno 700mV, tal vez el prescaler necesite una mayor señal de entrada
12/09/2013 #8

Avatar de miguelus

Fogonazo dijo: Ver Mensaje
Como para 1.3GHz

Yo creo que esta perfecto.
Miguelus te habla de otro capacitor en serie con la señal que limite la carga sobre el oscilador que armaste.

No leí las características del IC Prescaler, pero esa configuración de protección recorta la señal a uno 700mV, tal vez el prescaler necesite una mayor señal de entrada
Buenas tardes.

Con esos Diodos, la señal se recorta a ~200mV. Ese Divisor (como la mayoría de los Divisores de este tipo) con menos de 100mV, incluso en 1,3Ghz, ya tiene suficiente nivel para dividir.

Sal U2
12/09/2013 #9


Acabo de seguir vuestros consejos (Miguelus y Fogonazo):
- cambiando los 1N448 por 1N5819
- poniendo un condensador de muy bajo valor en serie antes de la entrada al prescaler

y he obtenido los siguientes resultados para un circuito oscilador compacto de 100,00 MHz:

0 (abierto)300,018304 MHz (sin conectar al prescaler)
1,0 pF 300,01856 MHz
3,3 pF 300,01900 MHz
6 pF 205,70000 MHz (en paralelo 2,7 y 3,3)
10 pF 100,00670 MHz
15 pF 142,00000 MHz (he probado con dos diferentes y me ha dado lo mismo (??))
22 pF 100,00600 MHz
27 pF 100,00600 MHz
47 pF 100,00600 MHz

Creo que, salvo el tema puntual de los 15 pF, a partir de 10pF obtengo medidas correctas de la frecuencia.

¡¡Muchas gracias de nuevo, amigos!!
12/09/2013 #10
Moderador general

Avatar de Fogonazo

A esas frecuencias se hace crítico el diseño del PCB, distribucion y tipo de componentes, material del sustrato y muchos Etc´s mas.
¿ Como es el diseño ?
12/09/2013 #11
Moderador

Avatar de tiago

Por aquí montamos algunos pequeños aparatos, entre ellos el frecuencimetro. Tengo que decir que funciona muy bien para hacer mediciones simples.

Problema con LC Meter

Saludos.
12/09/2013 #12


Fogonazo dijo:
A esas frecuencias se hace crítico el diseño del PCB, distribucion y tipo de componentes, material del sustrato y muchos Etc´s mas.
¿ Como es el diseño ?
Lo tengo todo en un protoboard. Aún no me había preocupado por el diseño debido a que no conseguía encontrar una solución a la estabilidad de la medida (hasta hoy gracias a vosotros).
Ahora me quedaría saber qué valores debe de tener el condensador en serie (que me habéis indicado) en función de la frecuencia a medir. Ya sé que para 100 MHz me vn bien desde 10 a 47 pF, pero desconozco los valores necesarios para frecuencias mayores (hasta 1,3 GHz). Una vez conocido ese tema, me volcaré con el diseño, por lo que intentaré informarme y os pediré ayuda en ese campo.

Tiago dijo:
Por aquí montamos algunos pequeños aparatos, entre ellos el frecuencimetro. Tengo que decir que funciona muy bien para hacer mediciones simples.

Problema con LC Meter
hace un tiempo participé en ese hilo, haciendo muchas preguntas y aportando nada más que un granito de arena (el datasheet del U664). Me ayudasteis mucho. Gracias de nuevo.
12/09/2013 #13
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Con una protoboar ! Nunca ¡ vas a conseguir una medición fiable, estable y repetible en altas frecuencias.

A mas de 1MHz las protoboar NO sirven o dan resultados inciertos.
12/09/2013 #14


Fogonazo dijo,
Con una protoboar ! Nunca ¡ vas a conseguir una medición fiable, estable y repetible en altas frecuencias.

A mas de 1MHz las protoboar NO sirven o dan resultados inciertos.
Lo sé desde hace tiempo, pero siempre pruebo los montajes en protoboard antes de hacerlo en pcb. Soy un simple aficionado a la electrónica -con muy pocos conocimientos sobre el tema- pero me gusta experimentar y montar aparatos. No tengo muchos medios técnicos, ni un taller donde llevarlos a cabo. Para mi montar un protoboard antes de decidirme a hacer la placa es una cuestión de logística (tengo que atacar las placas en la cocina de mi casa). ¡Ojalá tuviese una habitación taller para ello!

Ahora las pruebas las estoy haciendo con 100 MHz porque es el único oscilador que tengo de más de 50 MHz (no tengo transmisores o Walkie Talkie).

De cualquier forma .... los datos que he obtenido y he mostrado en el comentario #9 (aunque estén redondeados algunos al tercer decimal) parecen relativamente fiables a partir de los 10pF ..

¿Hay alguna fórmula para calcular la capacidad del condensador en serie en función de la frecuencia a medir?

Gracias por el comentario
12/09/2013 #15


Hola a todos, yo de plenissimo acuerdo con Don Fogonaso lo Protoboard no sirve para experimentos en RF, sendo la montagen mas apropriada y conocida como : "Marrathan" la qual es mui discutida por aca .
Lo protoboard no contiene plano de tierra o sea un bueno retorno a massa indispesable para un correcto funcionamiento de circuitos de RF y las capacitancias parasitas entre los contactos son demasiados para un bueno desenpeño de circuitos RF.
Portanto caro Trifoncar orbide lo uso de protoboard en montagens de alta frequencia (RF).
!Fuerte abrazo!
Att.
Daniel Lopes.
12/09/2013 #16
Moderador general

Avatar de Fogonazo





12/09/2013 #17


Tomo nota de que lo que me parece ver para cuando intente diseñar el pcb:
- un gran plano de masa dominando la mayor parte posible de la placa
- minimizar hasta límites increíbles las patillas de los componentes
- minimizar al máximo la distancia entre los componentes
- utilizar componentes smd (si se puede ?)
Supongo que es el mensaje de la foto (prefiero no pensar en los calificativos personales inherentes a la misma )

Muchas gracias Fogonazo.
12/09/2013 #18
Moderador general

Avatar de Fogonazo

trifoncar dijo: Ver Mensaje
Tomo nota de que lo que me parece ver para cuando intente diseñar el pcb:
- un gran plano de masa dominando la mayor parte posible de la placa
- minimizar hasta límites increíbles las patillas de los componentes
- minimizar al máximo la distancia entre los componente
- utilizar componentes smd (si se puede ?)
Supongo que es el mensaje de la foto (prefiero no pensar en los calificativos personales inherentes a la misma )

Muchas gracias Fogonazo.
La foto posee un link
12/09/2013 #19


Gracias Fogonazo, no me había percatado de ello . Ya tengo "deberes" para los próximos días.

¿Alguna contestación para aquello del valor ideal del "condensador serie" en función de la frecuencia a medir?

Un saludo
12/09/2013 #20

Avatar de miguelus

Buenas noches.

Voy a intentar contestar a tu pregunta...

En relación al valor del Condensador, en principio no hay una forma "Científica" de calcular el valor del Condensador ya que depende de muchos factores.

En el Post#6 te decía...

Te encuenta que la impedancia de entrada al circuito del Prescaler es de 50Ω, si lo conectas directamente a un circuito Oscilador, es muy probable que este deje de oscilar o lo haga de una manera errática, lo correcto es medir por medio de una pequeña capacidad ~ 1pF - 10pf , todo dependerá de la frecuencia y de los niveles que quieras medir.

Lo que se pretende en este caso, como siempre que se hace una medida, es que el medidor influya lo menos posible en el circuito a medir.
Lo ideal es que el medidor tenga una impedancia de entrada muy alta, cuanto más alta mejor, de esta forma evítamos "molestar" al circuito que genera una señal.

Esto está muy bien para tensiones continuas o alternas de baja frecuencia, pero a medida que vamos subiendo de frecuencia este requisito se hace muy difícil de obtener.

Si te molestas en mirar las características de Frecuencímetros Comerciales, verás que normalmente tienen dos rangos de medida.

El primero es de frecuencias hasta 50Mhz o 100Mhz con una impedancia de entrada de 1MΩ
El segundo rango de medida es para frecuencias superiores, esta entrada siempre es de 50Ω

Pero utilizar 50Ω como impedancia de entrada acarrea los problemas que he comentado al principio.

El truco es aumentar virtualmente la impedancia de entrada cuando estamos trabajando con la entrada de 50Ω, esto lo podemos lograr con un Condensador de poca capacidad, recuerda XC = 1/ωC pero esto tiene el inconveniente de que el valor de C es dependiente de la frecuencia, hay que tratar de poner el valor más bajo con el que el Frecuencímetro funcione.

En tu caso, medir sobre un módulo Oscilador a cuarzo no tendría que influir el hecho de medir conectando directamente la entrada del Frecuencímetro con la salida del Oscilador.

En el mercado existen sondas de RF de alta impedancia pero su precio, lógicamente, es muy elevado.

Espero haber aclarado tus dudas (o seguramente he creado alguna más )

Sal U2
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